Transformerceller:Former cellulær adfærd

Forskere fra Sechenov Universitet, sammen med deres andre kinesiske og amerikanske forskere, har undersøgt de seneste fremskridt inden for brugen af ​​skeletmuskel-stamceller, specificering af de kerneudfordringer, der er forbundet med anvendeligheden af ​​MPC'er i celleterapi, og skitserer de mest lovende banebrydende teknologier. Resultaterne af denne undersøgelse blev rapporteret i Anvendt fysik anmeldelser , artiklen er blevet rost af redaktionen.

Progenitorceller er celler, der har kapacitet til at udvikle sig (eller differentiere) til en bestemt type celle, for eksempel, muskelvævsceller. Denne evne gør dem til nøglekandidater til celleterapi i behandlingen af ​​beskadiget muskelvæv på grund af skade, sygdom, eller aldersrelaterede dysfunktioner. Teknikken kan beskrives som følger:progenitorceller høstes fra patientens raske muskelvævsprøve, dyrket in vitro og derefter podet på patientens beskadigede væv. Metoden kræver det passende miljø (svarende til det i den menneskelige krop) for at muliggøre differentiering af progenitorceller under laboratorieforhold. Imidlertid, være meget følsom over for de mest subtile ændringer i det vækststøttende mikromiljø, progenitorceller kan ændre deres adfærdsmønstre ex vivo og miste evnen til at differentiere til måltyper af celler.

Forskningen viser, at korrekt håndtering af progenitorcelleadfærd kræver både et passende stillads (eller en 'rygrad', hvorpå vævet dyrkes) og ekstracellulær matrix, der forbinder de omgivende celler og regulerer de intracellulære processer.

Ekstracellulær matrix, der tilvejebringer mikromiljøet for progenitorceller in vivo, indeholder hundredvis af forskellige proteiner, lipider, og kulhydrater, som spiller en afgørende rolle i vævsregenerering. Dette mikromiljø er ekstremt aktivt, og dets interne processer er afgørende for cellevækst og migration. På trods af det eksisterende væld af kunstige ekstracellulære matricer, herunder dem, der stammer fra animalsk væv, native humane væv forbliver det mest gunstige miljø for celledyrkning.

Inden de offentliggør deres rapport, forfatterne havde designet ekstracellulære matrix-afledte stilladser til biofremstilling af hud, skeletmuskel- og nyrevæv, der viste fremragende levedygtighedsresultater på grund af deres vævsspecifikke differentiering. For at konstruere funktionelle matricer, alle celler og deres komponenter, der kan udløse immunreaktion under podning, isoleres mekanisk, eller vasket ud med behandlingsopløsning, fra målvævsprøven. Forskerne har designet og testet en vævsdecellulariseringsmetode, der effektivt fjerner cellekomponenterne, samtidig med at dens strukturelle støtte - matrixen - og aktive forbindelser (cytokiner, vækstfaktorer), som i det væsentlige styrer cellens adfærd. Dette blev gjort muligt ved at accelerere decellulariseringsprocessen:opløsningen forbliver i kontakt med kritiske forbindelser i en kortere periode, at sikre deres integritet og levedygtighed. Der findes også en række ekstracellulære matrix-hydrogeltyper, som har vist sig at være rimeligt effektive til vævskonstruktion og næringsstofforsyning.

Som Peter Timashev, en medvirkende forfatter og direktør for Institut for Regenerativ Medicin ved Sechenov Universitet, bemærkede, "Når man konstruerer væv eller kropsorganer in vitro, vi sigter altid efter at skabe den slags miljø, der ville være så identisk med den menneskelige krop som praktisk muligt. Når det er sagt, den rene kompleksitet af ekstracellulær matrix makeup gør fremstillingen af ​​fuldt ud bæredygtige kunstige matricer uopnåelige på dette tidspunkt. Derfor, Vores mål er at forsøge at udtrække matrixen meget omhyggeligt og bruge den i konstruktion af målvæv – denne teknik vil muliggøre en nøjagtig reproduktion af levende væv i fremtiden og lette deres anvendelse i kliniske omgivelser."